Способ определения содержания свинца в авиационных и автомобильных бензинах

6% (И С 01 ОЭ СОВЕТСКИХОСЦВЗЮМаЕСНияРЕСПУБЛИК 3(50 С 01 й 33/22 ЦОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯМ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Х = 2 р 072 ф 10 ч (С" С)фвч,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. 1946, с. 48-57 2. Бензины авиационные и автомобильные. Метод опредедения свинца .комплексонометрическим титрованием. ГОСТ 13210-72.(54)(57). 1. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯСОДЕРЖАНИЯ СВИНЦА В АВИАЦИОННЫХИ АВТОМОБИЛЬНЫХ БЕНЗИНАХ, основанный на химической реакции, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности и сокращений времени анализа, химическую реакцию осуществляют путем взаимодействия ионов свинца, фтора и хлорас образованием РЬРС 1 на фоне1,510- 3510 М хлор-ионов врастворе этанола при рН 5,0-6,5 и отношении ионов Г/РЬ(1,1 ф 1) 10:1) с последующим определением концентрации фтора и расчетом содержания свинца по следующей зависимости где М - содержание свинца, г/кгбензина; С.1 и С - соответственно концентрациЯ 7 фтор-иона до и после введения в раствор навески, содержащей катионы свинца,К объем раствора для анализа, л;е Ч- объем пробы бензина, взятыйдля анализа, мп; У - плотность бензина при температуре отбора пробы,г/см ,2,072 .10 - атомный вес свинца, ум-. ноженный на переводной коэффициент а 1000.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что концентрацию )вай фтора определяют с помощью фторсе" (ее лективного электрода.Изобретение относится к анализуматериалов, содержащих органические соединения свинца, преимущественно авиационных и автомобильныхбензинов, и может применяться внефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности и в другихотраслях народного хозяйства прихранении и применении моторных топлив,Известны способы определения содержания свинца в растворах с помощью молибдатного, йодометрического, меркуриметрического, комплексонометрического, гравиметричеокого, полярографического и колориметрического анализов (11,Эти способы, обладая тем илииным достоинством, однако продолжительны во времени, сложны в исполнении и аппаратурном Оформлении 20Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является способ определения содержания свинцав авиационных и автомобильных бензинах, основанный на химическойреакции хлористых соединений свинца после разложения его алкильныхсоединений соляной кислотой при кипячении с трилоном Б (метод .комплексонометрического титрования) (2 .Недостатками известного способаявляются субъективная оценка концатитрования и большая погрешностьизмерения +О,ЗВ г/кг); недостаточная воспронзводимость результатованализа и влияние на них смолистых 35веществ, содержащихся в бензине,необходимость во многих химическихреактивах, а также длительность анализа (2 ч).40Цель изобретения - повышение точности и сокращение времени анализа,Поставленная цель достигаетсятем, что по способу определениясвинца в авиационных и автомобильных бенэииах, химическую реакцию осуществляют путем взаимодействия ионовсвинца, фтора и хлора с образованиемРЬГС 1 на фоне 1,510 - 35 10 Мхлор-ионов в растворе эталона прирН 5,0-б,5 и отношении ионовГ/РЬ(1, 1: 1) - ( 10: 1 с последукщимопределением остаточной концентрации фтора и расчетом содержаниясвинца по следующей зависимости:552,07210 (С 1 - СУ)Ч 4рЧ,где Х - содержание свинца, г/кгбензина;С и С- соответственно концентрациифтор-иона до и после введения в раствор навески, содержащей катионы свинца, М; Чц - объем раствора для анализа,лУ - объем пробы бензина, взятый.для анализа, мл;плотность бензина при температуре отбора пробы,г/см;2,072.10 - атомный вес свинца, умноженный на переводной коэффициент 1000.Предпочтительно концентрацию определять с помощью фторселек тивного электрода.Обязательным условием способа является получение осадка, строго соответствующего составу РЬГС 1РЪ + Г+ С 1РЬГС 1Результаты исследования влиянияконцентрации и соотношения исход 1 ных веществ, рН и других условийна протекание этой реакции до конца в нужном направлении представлены на фиг. 1 и 2,На фиг, 1 показано образованиеосадка РЬГС 1 в этаноле в зависимости от рН в присутствии десятикратного избытка хлор-ионов (1)ипри его отсутствии (2); на фиг. 2влияние концентрации хлор-ионов наобразование осадков различного состава в реакции взаимодействия ионовфтора и свинца при их соотношении(1,1:1) - (10: 1) и концентрациифтор-иона 10М на фиг. 3 - гра"дуировочный график определения фторионов,Влияние хлор-ионов на расширениеобласти рН, в которой гарантирована полнота протекания реакции ионовсвинца и фтора с образованием РЬГС 1подтверждается экспериментальнымиданными, представленными на фиг. 1.Установленочто время реакции приэтих условиях составляет 5 мин. Устойчивая область рН 5,0-6,5. За пределами этой области количество фто"ра, вступившего в реакцию со свинцом, снижается,Использование этанола в качестве растворителя также способствует полному переводу продуктов реакции (РЬГС 1 в осадок. При проведении реакции вводных растворах достичь полного перевода продуктов реакции в осадок не удается.Минимальное количество хлор-ионов, необходимое для образования осадка РЬГС 1, подтверждается результатами исследований, представленными на фиг. 2, и соответствует значению 1,5 10 М. При содержании хлор-ионов ниже этой величины состав осадка соответствует преимущественно составу РЬГ . При содержании хлор-ионов 3510М и более реакция сдвигается в сторону образования осадкасостава РЬС 1 . Концентрация 35 10Мхлор-ионов является верхним пределомего использования.Отношение ионов фтора к свинцуможет меняться в пределах (1,1:1)(,10:1) . При отношении, меньшем 1,1:1количество ионов фтора недостаточ-но для полного осаждения свинца, апри отношении, большем 10:1, точность определения свинца снижается,. поскольку изменение концентрации10фтор-ионов в растворе до опыта ипосле (С 4 " С) становится исчезающе малым,Рентгеноструктурным анализом подтверждено, что комплекс свинца состава РЬГС 1 образуется устойчивотолько в том случае, если реакциювзаимодействия осуществляют на фоне 1,5-10 - 3510- М хлор-ионов,-Явводиьых, например в виде хлориданатрия, в раствбре эталона прирН 5,0-6,5 и отношении Г/РЬ(1,1:1)(10;1), т.е. в широком диапазонеисходных концентраций реагирующихвеществ. 25.Это позволяет непосредственноопределять содержание свинца по количеству. осажденного фтора, равного разности.между его исходным количеством С,)и оставшимся в растворе после реакции (С). Определение концентрации фтора в раствореосуществляют на рН-метрмилливольтметре (с погрешностью,не более +1 мВ)с помощью Фторсеактивного и хлорсеребряного электродов, измеряяЭДС/Е, мВ/цепи и пользуясь градуировочным графиком, представленным наФиг. 3.Оптимальные условия определения 4 Освинца в бенэинах по реакции образования РЬГС 1 в этаноле следующие: исходное содержание Фтор-ионов 110 М,содержание .свинца в растворе0,5 10 4 - 9,0"10 И; концентрация 45хлор-ионов 1,5-10- 35 10 И,рН 5,0-6,5П р и м е р, Подготовленную по известному способу навеску 10 мл (Ч) авиационного бензина переносят количественно в мерную колбу на 100 мл (Ч,), В колбу добавляют 2,510моль хлорида натрия, 1 10 4 моль фтористого натрия (т.е, 1 10 И - значение С для расчетной Формулы) и 50 мл этилового спирта. Объем до метки доводят дистиллированной водой и переносят в стакан для измерения. В стакан погружают фторселективный, стеклянный и хлор- серебряный электроды и включают мешалку. По стеклянному электроду растворами Ма 0 Н или НМ 0 у доводят рН до среды 6,0-6,2.По значению ЭДС между фторселек" тивным и хлорсеребряным электродами (в приведенном примере ЭДС = 142 мВ) на градуировочном графике определяют количество фтора С, не вступившее в реакцию со свинцом, т.еоставшееся в растворе в виде фториона С = б 104 моль/л (Фиг. 3) .Содержание свинца в бензине оценивают по эквивалентному количеству связанного с ним Фтора. Количество фтор-ионов, связанных со свинцом, определяют как разницу С- С 4 между количеством фтор-ионов, введенных в реакцию С и оставшихся в свободном виде С после реакции.Содержание свинца в бензине (Х, г/кг) определяют по формуле -0 бф 10 ) 2 0721001,10 г/кг Погрешность определения свинца составляет +0,07, общее время анализа 65 мин.По сравнению с известным предлагаевмй способ прост в исполнении, в 2 раза сокращает время проведения анализа и в 5 раз повышает точность определения свинца,.с орректор ИЗрдейи актор Н 0984/24 Тираж 470 ВИИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 113035, Иосква, Ж, Раушскдписно иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проек Е,нВ Од10 1 1 Р 1 1 Р 1 1 Ю Внцснюрацор рпорц 3 тна, юв/юФиг.,у тета СССРкрытий ая наб.,